岩田想 医学研究科教授、 野田展生 微生物化学研究所 部长 、的場一晃 同上級研究員らの研究グループは、オートファジーを担うたんぱく質群のうちの1つであるAtg9が脂質二重層の2つの層の間でリン脂質を往来させる活性（脂質スクランブル活性）を持つことを発見し、その活性がオートファゴソーム膜の伸展を引き起こすことを明らかにしました。
细胞内のたんぱく质を分解する仕组みの1つであるオートファジーにおいて、オートファゴソームの形成は分解対象を决定する极めて重要なステップです。これまでに本研究グループは、脂质输送たんぱく质础迟驳2がオートファゴソームを作るためのリン脂质を小胞体から运ぶことを明らかにしましたが、运ばれたリン脂质を使ってどのように膜が伸びるのか、その仕组みはわかっていませんでした。
本研究グループは、机能が分かっていなかった酵母およびヒト由来の膜たんぱく质础迟驳9が、脂质スクランブル活性を持つことを试験管内の実験で明らかにしました。さらに酵母础迟驳9の立体构造をクライオ电子顕微镜で调べた结果、脂质二重层の2つの层をつなぐ细孔を持つことがわかりました。また、细孔を形成するアミノ酸に変异を入れたところ试験管内での础迟驳9の脂质スクランブル活性が失われ、この同じ変异により酵母におけるオートファゴソームの形成も阻害されることを见いだしました。これらのことから、础迟驳9は新规脂质スクランブラーゼであり、脂质输送たんぱく质础迟驳2と协力してオートファゴソームの形成に働くという全く新しい仕组みを明らかにしました。
本研究によりオートファジーの基本原理が解明され、今后のオートファジーの特异的制御剤の开発に向けた基盘となることが期待されます。
本研究成果は、2020年10月27日に、国際学術誌「Nature Structure&Molecurer Biology」のオンライン版に掲載されました。
図：础迟驳9と础迟驳2による隔离膜の伸展机构
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Kazuaki Matoba, Tetsuya Kotani, Akihisa Tsutsumi, Takuma Tsuji, Takaharu Mori, Daisuke Noshiro, Yuji Sugita, Norimichi Nomura, So Iwata, Yoshinori Ohsumi, Toyoshi Fujimoto, Hitoshi Nakatogawa, Masahide Kikkawa & Nobuo N. Noda (2020). Atg9 is a lipid scramblase that mediates autophagosomal membrane expansion. Nature Structural & Molecular Biology, 27(12), 1185-1193.
